Stage à l’INRAE – UMR Agroécologie
Sujet du stage : Étude des interactions entre le pois (Pisum sativum) et son microbiote racinaire en relation avec la dynamique du fer
Stage Master 2 ou fin d’études d’ingénieur à Dijon – Date limite de candidature : 30/11/2023
Contexte et objectifs du stage
Le projet vise à progresser dans la connaissance des interactions liées au fer entre le pois et les bactéries appartenant au groupe des Pseudomonas spp. fluorescents afin de promouvoir la nutrition en fer et la santé de la plante hôte. Le pois a été choisi pour son fort potentiel en agroécologie lié à sa capacité à développer des symbioses racinaires fixatrices d’azote et à la forte teneur en protéines de ses graines. Toutefois cette espèce est sensible à la carence en fer et peut développer des symptomes de chlorose ferrique qui s’accompagnent d’une perte de rendement. Il a été montré pour des plantes modèles (Arabidopsis, tabac) que des bacteries du genre des Pseudomonas influencent la nutrition en fer et la santé de la plante via la synthèse de sidérophores particuliers, les pyoverdines. Des travaux en cours au laboratoire montrent que les pyoverdines impactent également la nutrition en fer et la santé du pois. Ainsi, la comparaison de deux variétés de pois, l’une sensible et l’autre tolérante à la carence en fer, a montré que : (i) ces génotypes ont des capacités différentes à utiliser le fer apporté par les sidérophores bactériens, (ii) ces capacités varient de plus en fonction du type de pyoverdine. Un type particulier de pyoverdine a été mis en évidence pour son effet favorable à la nutrition en fer du pois tolérant à la chlorose.
L’objectif du projet est d’une part, de déterminer ce qui confère à une variété de pois l’aptitude à utiliser le fer chélaté à cette pyoverdine (ferripyoverdine). Pour cela on envisage de comparer la réponse précoce de pois sensible et tolérant à un apport de ferripyoverdine via une étude de transcriptomique. Les pois seront cultivés in vitro et les ARNs seront extraits après un apport de ferripyoverdine afin d’être analysés (RT-qPCR). D’autre part, différentes pyoverdines et les souches les produisant seront comparées pour leur capacité à limiter la croissance de microorganismes phytopathogènes afin d’identifier des organismes clés pour la phytoprotection dans le microbiote du pois.
Aptitudes recherchées, conditions pratiques
Motivation-implication, bonne capacité d’adaptation, d’acquisition de nouvelles compétences et bonne aptitude au travail en équipe.
Connaissances en microbiologie, écologie microbienne, et biologie moléculaire utiles.
Autour du sujet
Tristan Lurthy, Barbara Pivato, Philippe Lemanceau, Sylvie Mazurier (2021). Importance of the rhizosphere microbiota in iron biofortification of plants. Frontiers in Plant Science, 11, 730, https://doi.org/10.3389/fpls.2021.744445
Tristan Lurthy, Cécile Cantat, Christian jeudy, Philippe Declerck, Karine Gallardo, Catherine Barraud, Fanny Leroy, Alain Ourry, Philippe Lemanceau, Christophe Salon, Sylvie Mazurier (2020). Impact of bacterial siderophores on iron status and ionome in pea. Frontiers in Plant Science, 11, 730, https://doi.org/10.3389/fpls.2020.00730
Philippe Lemanceau, Laure Avoscan, Jean-Paul Lemaître, Tristan Lurthy, Sylvie Mazurier, Barbara Pivato (2019). Compréhension et valorisation des interactions entre plantes et microorganismes telluriques : un enjeu majeur en agroécologie. Sélectionneur Français, 70 53-64, https://www.selectionneurs.asso.fr/wp-content/uploads/2019/12/BULL70-2019-07-P_Lemanceau_coll.-V04.pdf
Pauline Trapet, Laure Avoscan, Agnès Klinguer, Stéphanie Pateyron, Sylvie Citerne, Christian Chervin, Sylvie Mazurier, Philippe Lemanceau, David Wendehenne, Angélique Besson-Bard (2016). The Pseudomonas fluorescens siderophore pyoverdine weakens Arabidopsis thaliana defense in favor of growth in iron-deficient conditions. Plant Physiology, vol. 171 (n° 1), pp. 675-693, https://doi.org/10.1104/pp.15.01537
Philippe Lemanceau, Matthieu Barret, Manuel Blouin, Sylvie Mazurier, Barbara Pivato (2018). Chapitre 4, Interactions plantes/micro-organismes dans la rhizosphère. In : Les sols au coeur de la zone critique 6, écologie. (57-81). ISTE, Londres, gb, https://hal.inrae.fr/hal-02786073
Candidature
Date limite de candidature : 30 novembre 2023
Référence de cette offre de stage microbiologie en Côte d’Or : OE-061123-3